浙江省及其邻区红外亮温异常与地震关系

选取2006—2013年的FY2风云2号气象卫星热红外亮温夜间数据,采用相对功率谱法进行全时空分析,获得优势频率和幅值。研究每一个频率点的相对功率谱随时间和空间的变化,与浙江省及其邻区17个ML5.0以上地震的三要素关系进行分析,得到如下结果:9个地震前出现热红外亮温相对功率谱异常,前三个特征周期的对应率比后三个特征周期高;在时间上,异常多出现在震前数日至数月,并且较多发生在异常达到最大值后和异常恢复后,少部分发生在异常达到最大值前;空间上,异常的表现为由弱-强-弱-消失的过程,异常形态多为从零星异常演化成团块状或与断裂带走向较为一致的条带状。异常时间、异常幅度、异常开始到地震发生的时间等特征与地震无明显关系。     

2012年新疆洛浦MS6.0地震前卫星热红外亮温时空演变特征分析

本文处理了新疆洛浦M_S6.0地震前后卫星热红外亮温（TBB）数据,对异常信息的时空演变进行分析,并考虑了天气因素的影响。研究发现,震前亮温异常主要分布在震中西北方向,高值区位于震中以西巴楚县附近,异常呈条带状分布,其西北-东南走向与附近断裂带方向一致;异常出现在洛浦地震前14天,共2次,时间上经历较强-弱-强-弱的变化过程,第1次异常持续时间较短,第2次异常持续长达4天,之后迅速衰减并消失,亮温异常值增幅十分明显。结果表明,新疆洛浦地震前存在明显的红外亮温异常现象,亮温变化与洛浦地震发震似具有较好的相关性。     

2021年8月26日阿克塞MS5.5地震热红外亮温异常研究

基于相对功率谱方法分析2021年8月26日阿克塞M_S5.5地震前红外亮温相对功率谱时空演化特征。结果表明：阿克塞M_S5.5地震前震中西侧出现明显亮温相对功率谱增强,增强区域沿阿尔金断裂与柴达木北缘断裂分布,持续大约1个月后消失,地震在异常消失8 d后发生。相对功率谱值呈现上升—下降—再上升—再下降的变化过程,地震在功率谱值回落之后发生。根据震例统计结果显示,2008年以来新疆地区共有15次热红外亮温异常,热红外异常出现后3个月内,在异常区周边及附近250 km范围内发生7组M_S≥5.0地震,且异常面积与对应地震震级存在正相关关系。     

利用FY-2C资料研究于田7．4级地震前的红外增温异常

利用兰州卫星热红外接收站的风云二号静止卫星资料,经过去云等数据处理,选取热红外数据最佳的北京时间夜间11时至第2天凌晨4时之间的数据作为数据源,对2008年3月21日新疆于田7.4级地震进行了热红外资料的时空分析.研究结果表明,震前1个月内出现明显的亮温异常,最大幅度达18.51°,异常沿断层走向呈带状分布,沿康西瓦断层亮温异常长度可达200多公里,沿阿尔金断层亮温异常可达1 000多公里.     

汶川和芦山地震前后巴颜喀拉地块中东段红外亮温分析

基于MODIS卫星遥感红外数据,用小波方法提取并分析了汶川和芦山地震前后巴颜喀拉地块中东段红外亮温低频信息。结果显示,1在汶川8级地震前,巴颜喀拉地块中东段红外亮温升温异常多次出现(5次),震后近5年无升温异常出现,在芦山7级地震前2个月再次出现升温异常;2汶川地震前升温异常的高值区在空间上有逐渐往龙门山断裂带方向迁移的特点;3在全部6次升温异常中,只有2008年4~6月和2013年2月~4月19日2次临近地震的异常,巴颜喀拉地块中东段内部亮温出现大幅度均衡升温,这可能是该地区强震的临震信号。     

从卫星红外亮温与大地热流的关系看地震前的热红外异常

一些强地震前地表可产生热异常是人们比较一致的认识,但能否用卫星遥感技术观测到地下热异常则存在很大的分歧.本文试图通过分析热红外亮温与大地热流值的关系,探讨利用卫星遥感技术观测地震热异常的可能性及其存在的一些问题.研究结果表明:（1）在绝大多数情况下,亮温随大地热流值的升高而升高,升高的速率平均为0.057℃/mW·m^-2.如果地震引起的大地热流异常为100 mW·m^-2,则有可能产生卫星红外平均亮温约5.7℃的异常.（2）不同地区亮温随大地热流值变化速率不同,即使地震前出现了卫星热红外亮温异常,但不同地区表现也是不同的.（3）在一些地区一些季节,亮温与大地热流值关系不明显,可能是亮温数据受气象因素干扰所致.这说明地震前的热红外亮温异常是复杂的,甚至有时是难于观测到的.     

甘肃岷县6.6地震前柴达木地块中东段卫星红外异常分析

以MODIS/Terra21通道卫星红外亮温为数据源,使用小波方法对2013年7月22日甘肃岷县—漳县M6.6地震前柴达木地块中东段的红外亮温低频趋势信息进行了分析。结果显示:在地震前4个月里柴达木地块中东段的红外亮温出现了2次明显的升温变化过程,每次升温持续时间1个月左右;柴达木地块中东段5.级以上地震与红外升温异常的对应关系表明5.6级以下的地震可能不足以在地表产生大幅度的红外升温异常;超过2倍标准差线的大幅度升温异常对6级左右的地震具有短期指示意义。     

2017年西藏米林6.9级地震前的热红外异常分析

以小波变换和功率谱估计为研究方法,使用中国静止气象卫星热红外亮温数据,研究了2017年11月18日西藏米林MS6.9地震前的热辐射情况。结果发现震前4个月出现热红外异常,其后续演化方向与相关区域的断裂走向非常一致。在8月10日左右异常面积达最大,相对功率谱大于6倍的面积约为20万km^2,9月20日左右消失。分析相同频率2016年同期数据,结果显示在震中周围并未出现显著异常。时序曲线分析表明在8月12日相对功率谱达到峰值,为平均值的20倍,98天后米林地震发生;从7月4日到9月7日,地震当年相对功率谱偏离背景值和标准差,持续时间为65天。西藏地区的强震热红外异常表现出与地热资源分布较为一致的特征及特征周期相对较长的特点,为判定西藏地区的震情积累了一些经验。     

2018年5月28日松原MS5.7地震热红外亮温异常分析

基于2016年5月29日—2018年5月28日中国静止气象卫星FY-2E （FY-2G）的连续亮温观测数据,利用连续小波变换法分析了2018年5月28日松原M_S5.7地震前震中附近（119°E—134°E,40°N—50°N）热红外亮温相对小波能谱的时空演化。结果显示:自2018年2月起,热红外亮温相对小波能谱首先在北西向的第二松花江断裂前郭部分出现高值异常;随后异常范围沿第二松花江断裂前郭部分和扶余—肇东断裂扩展,至2018年3月异常范围及幅值达到峰值;而后异常空间分布逐渐向震中附近收缩成一条NE走向的沿扶余—肇东断裂分布的窄带状区域,异常幅值逐渐降低;最终于４月中旬异常在该区域内消失,其后约40天发生松原M_S5.7地震,震中位于异常区域的边缘。此外,本文还分析了2013年以来研究区域内热红外亮温相对小波能谱高值异常与所发生地震的对应关系,结果显示:在7组异常中有4组异常出现后有地震发生,且此4次地震为该时段内研究区内所发生的所有浅源地震。      

FY-3卫星监测四川芦山地震前后热异常

利用中国FY-3气象卫星资料,通过分析多种仪器的亮温数据,对2013年四川芦山MS7.0级地震进行了再研究。结果表明：中国FY-3卫星星载多探测仪器,可用于立体监测地震多发区域,红外和微波亮温震区异常明显,能部分解释大地震前热红外异常的多种观点,说明FY-3卫星对地震预测具有一定的实用性和参考作用。     

2008年于田MS7.3和2010年玉树MS7.1 两次地震前中波红外遥感异常研究

以静止卫星中波红外亮温为数据源, 应用功率谱相对变化法对2008年新疆于田M_S7.3和2010年青海玉树M_S7.1地震进行了分析研究. 结果表明, 两次地震前均出现了不同程度的功率谱信息增强现象, 特征周期分别为64和13天; 两次地震前特征功率谱幅值达到近几年来的相对最大值或极值, 且功率谱幅值均在6倍以上; 两次地震前、 后功率谱幅值大于2倍的持续时间均为近80天, 异常极值时功率谱幅值大于6倍的范围面积分别达12万和4万平方千米. 上述结果与长波辐射通量和热红外亮温资料的研究结果基本一致, 可为将来实现多波段同时监测热辐射变化进行地震预测提供参考.      

日本9级和缅甸7.2级地震热辐射表现特征

应用中国静止气象卫星热红外遥感亮温资料获得其相对功率谱信息,对大范围全时段的相对功率谱信息进行了分析,其结果为:日本9.0级和缅甸7.2级地震发生前存在显著的亮温变化,震前6个月左右异常开始出现,相对变化幅度达10倍以上;这两次地震的异常区域大小和时间变化形态存在明显差异,可能是地质和气候环境所致.     

震前卫星红外亮温异常时空演化特征分析

主要利用统计方法建立红外亮温背景场及异常检测模型,来提取2012年华北地区的红外亮温异常信息,并对2012年唐山4.8级地震和宝坻4.0级地震前的异常演化过程进行分析研究。结果表明:背景场方面,红外亮温的多年月背景场具有夏高冬低的年变特征,符合季节变化规律,红外亮温与高程呈负相关关系;基于历年同期亮温偏移指数K值方面,2012年5月28日唐山4.8级地震震前在唐山断裂带以南存在明显强烈的K值异常,在震前8小时达到最大约3.3。6月18日宝坻4.0级地震在震前也存在红外亮温异常现象,但是较弱。     

地震红外背景场研究进展与示范区亮温背景场构建

本文综合阐述了国内外红外背景场的研究进展,进而基于2010—2013年FY-2E卫星热红外亮温数据构建了首都圈和甘青川交界地区的亮温背景场,并对其时空演化特征予以分析. 研究结果表明,红外亮温背景场时间上主要受季节变化影响,空间上主要受地形影响,为地震热异常的判定和识别提供了研究基础和依据.      

MODIS亮温增温异常点比值的时序分析方法及其在台湾一些5级以上地震前的异常变化

首次提出了MODIS卫星遥感数据用于地震预测研究的MODIS亮温增温异常点比值定量化方法以及尽量减少云层干扰的初步方案。结合近期台湾地区一系列中强地震的震例研究,归纳了分析区域内中强地震前的MODIS亮温增温异常的量化指标。研究表明,大部分研究震例在地震发生前1~20天都出现了突跳性质的增温异常比值(活跃度)增强的情况,而正常情况下增温异常比值都在零值附近波动。利用在一定程度上排除了云层影响的MODIS卫星遥感热红外信息得到的亮温增温异常点比值的变化,在一些多震地区有针对性地系统开展研究,有望找到识别地震短临前兆的一种新方法     

一次卫星热红外地震前兆现象的证伪

卫星热红外异常与地震关系的研究是目前地震领域的前沿课题,而从复杂的热红外信息中提取真正由地震活动引起的红外异常则是这项研究的关键和难点所在.本文以2004年3月24日在内蒙东部发生的5.9级地震为例,对热红外异常与地震的关系及异常提取中的相关问题进行了探讨.首先对震前3个月的NOAA16卫星影像进行了分析,结果发现震前三个月研究区出现了明显的热红外增温异常.异常影象特征表现为表面光滑、亮度均匀、边界清晰的高温雾状物;异常出现的空间位置不固定,面积大小不固定,异常无明显移动方向,亮温高出周围区域约3～10K.之后,又对研究区两年的NOAA卫星影象进行了连续分析,结果发现了同样的异常现象.对比分析两年内异常的时空演化过程进一步认识到,此异常具有明显的季节性,在冬春季节重复出现.2004年3月24日的59级地震刚好发生于异常的多发期末,从震前震后短期内的卫星资料看,易将其判为震兆红外异常.最后结合研究区的地理环境和气象等因素,对异常的成因进行了探讨,认为它可能是由大气逆温引起的红外现象,并非地震前兆异常.     

2016年3月21日甘肃金塔4.7级地震热红外亮温异常分析

使用中国静止气象卫星FY-2E/G红外遥感亮温产品为基础数据,针对2016年3月21日甘肃金塔4.7级地震前后出现在震中区附近的显著热红外异常,运用小波变换和相对功率谱法进行异常提取和资料分析,结果表明,地震热红外异常范围主要分布在震中以北的大范围区域,震前10天左右出现功率谱增强现象,随着时间推移,异常范围逐渐向北扩大,一直持续到震时,震后14天异常开始收缩并减弱。通过对比同地区相似震例发现,本次地震与2012年5月3日金塔5.4级地震的热异常特征有许多共同点,其中相同的特征周期可为热红外地震前兆特征的归纳提供典型的参考信息,同时可为建立区域热异常统计模型积累可靠的判定依据。     

四川芦山7.0级地震卫星热红外异常解析

以中国静止气象卫星FY-2C/E亮温资料为数据源,采用功率谱相对变化法对2013年4月20日四川芦山7.0级地震进行震例数据处理和分析。结果显示:震前热异常具有明显时空特征,2013年3月底震中及其北部区域出现热红外异常,异常区范围随时间逐渐扩大、幅度陡增;4月13日左右异常面积达到最大,随后缓慢收缩,异常持续时间近一个月,异常幅度最大值达到9倍多,最大值后3天发震。该次地震热红外异常特征显著,易于识别,进一步验证了卫星热红外异常在地震预判方面的作用。     

应用卫星热红外资料研究江苏及邻区地震热异常变化

应用地球静止气象卫星风云二号相当黑体亮温产品数据,以小波分析和相对功率谱估计方法为基础,选取主要“沿郯庐断裂带”的地震区以及江苏省以南的地震区带,提取此区域2006—2020年ML≥4.3级35个地震。通过分析其热红外异常特征,结果表明：其中有18个地震存在明显的热红外异常,对比异常演化过程皆表现为：异常出现→逐渐增强持续→减弱消失,但不同地震出现异常的特征周期不同,主要以前三个周期为主,地震大多发生在异常达到峰值后三个月内,对地震发生的短期预测有一定的指示意义。异常的最大幅值与震级无正相关关系,有的幅值大震级反而较小,故从峰值方面对地震大小的判定存在困难。所得研究结果可为东部地区应用热红外资料研究地震预测提供参考。     

张北6.2级地震前的卫星热红外异常

利用张北地震前 1个月华北北部 (37～ 42°N,1 1 3～ 1 1 9°E)的气象卫星 NOAA/ AVHRR热红外遥感资料 ,提取震前热红外温度异常 ,研究其时空变化的过程和特征 ,并对热红外温度异常与地震的关系进行初步的探讨。结果表明 ,在张北地震前 1 3天沿张家口 -渤海断裂带确有显著的热红外温度异常出现。异常区域呈条带状 ,且与 NW向地质构造一致 ;温度异常的动态变化可大致分为初始、平缓发展和临震加速 3个阶段。将热红外温度异常作为一种临震前兆对强震的预报具有一定的映震效应